试谈多联机系统与冷水机组空调系统能耗分析.doc

1、1试谈多联机系统与冷水机组空调系统能耗分析摘要：随着我国经济的飞速发展，以及科学技术的不断进步，信息化科技在各个领域得到了广泛应用。本文针对某检验中心综合办公楼作为研究对象，根据施工要求，对于分别配置冷水机组空调和多联机空调系统的能耗进行分析比较，着重分析空调运行能耗的影响因素。在此基础上，给出有效降低空调系统能耗建议。 关键词：多联机系统；冷水机组空调系统；空调系统；能耗分析 中图分类号：TB494 文献标识码：A 文章编号： 引言 改革开放以来，随着我国经济的飞速发展，人们生活质量的提高，人们对生活环境的舒适程度要求越来越高，采暖和空调己是建筑物的必要措施。但是对空调的依赖也逐渐成为建筑能

2、耗增长的最主要的原因。制冷空调系统的出现为人们创造了舒适的空调环境，但 20 世纪 70 年代的全球能源危机，使制冷空调系统这一能源消耗大户面临严重考验，节能降耗成为空调系统设计的关键环节。据统计，我国建筑能耗约占全国总能能耗的 35%，空调能耗又约占建筑能耗的 50%60%左右。由此可见，暖通空调能耗占总能耗的比例可高达 22.75%。全年空调耗能量直接反映在建筑能耗之中，因此对于已经定型的建筑来说，降低空间耗能量便是最直接的节能手段，进行空调节能潜力分析具有非常重要意义。本文就变频多联机空调系统在某检验中心综合办公楼实际应用为研究对象，分2析冷水机组空调系统与变频多联机空调系统影响能耗因素

3、。 1 建筑物理模型 某检验中心综合办公楼空调设计说明包括设计参数、空调冷源及水系统、空调系统、通风系统、防排烟系统、自动控制及施工安装要求等等。共 5 层，建筑面积 5647m2。 2 冷水机组空调系统 2.1 冷水机组空调系统特点 冷水机组净化空调系统适用于以下情况：生产工艺可连续、可单一，各室具有一定的独立性，避免室间互相污染；洁净室位置集中，可以将不同洁净度洁净室合为一个系统；气流组织主要靠末端装置类型及布置，集中送风就地回风；使用时间可以不一，新风量便于调节；设备占有空间少，管道截面小；施工周期较短，现场工作量较小。其主要设备包括：吸收式冷热水机组，冷却水泵，冷却塔，冷却水泵，集分水

4、器，膨胀水箱，风机盘管，新风机组等等。 2.2 冷水机组空调系统能耗分析 空调系统全年总能耗量的计算，是衡量和评价空调系统节能设计的主要指标，也是进行空调系统优化设计的一个重要经济因素。这里采用常用的当量满负荷计算方法分析。则经过计算，空调各设备全年能耗，见下表 1 所示。 表 1 全年能耗量汇总表（MJ/a） 33 多联机空调系统系统比较与分析 3.1 特点分析 多联机技术于 20 世纪 80 年代初引入我国。因其系统就是变频一拖一的扩展、布置较灵活、维护较简单等特点。目前，成为办公楼、宾馆、医院及高级别墅等建筑中最为活跃的中央空调系统形式之一。多联机空调系统是由多台高效压缩机组成，并且有较

5、高的 COP 值，冷（热）直接由制冷剂输送，减少换热环节；控制非常灵活适合各种变负荷的场所。由变频多联机室外机、室内机、全热交换器、连接管道等组成。 3.2 影响空调运行能耗分析 室外机性能，室外机 EER 随室外机容量的增大而减小,容量调节范围宽(变频级数多)的室外机 EER 好于容量调节范围窄的室外机 EER,还与压缩机性能及各部件的性能和匹配的合理性、控制系统、压缩机供油技术、冬季制热时除霜控制等密切相关。室内机性能，与风机性能、换热器面积、构造、控制、风机扬程等相关,尽可能选用大风量、低机外余压的机型,如四面出风室内机型。室内外机配比率，室内外机配比率增大,也就是说增大换热面积,理论上

6、可提高系统性能,但在实际应用系统中,受管长、系统安全、各控点参数的相互制约等影响。 制冷时,室外温度越低,冷凝温度越低,系统 EER 值越高;室内温度越高,蒸发温度越高,系统 EER 值越高。制热时,室外温度越低,外机蒸发温度越低,系统 EER 值越低;室内温度越高,内机冷凝温度越高,系统 EER 值4越低。在使用温度范围内,温度对制冷量的影响比温度对制热量的影响要小。 空调是由若干个多联机系统组成,各系统的室外机容量大小、配管长度、室内机形式和容量大小、室内工作温度等都会有差别,这就给整个空调系统的性能评价带来了很大的难度。本工程采用整体建筑空调评价最简化评价方法，整个系统设备耗电量见表 2

7、。 表 2 多联机系统设备耗电量 如果把电力换算为单位建筑面积的一次能量： q=5.67109/5647=1.04106kJ/(m2?a)。 系统实际运行时,99%以上时间是在部分负荷条件下运转,其中负荷率在 40%70%占总运行时间的 80%左右。 3.3 比较与分析 影响整个空调系统能耗的因数很复杂,包括系统设计,设备选型,设备性能,自动化程度,部分负荷下设备及系统的性能,系统调节功能,管理水平,室外气象参数,部分房间使用系统在较低负荷运行,节假日,其中的每一项都可能对系统能耗有重大影响。由上面两个表格计算可以看出，主机效率冷热水机组稍高,考虑到整个空调所有耗电设备后,满负荷下水系统效率高

8、,部分负荷下 EER 区别较大。对于本系统而言，多联机系统能节能作用更加明显，对于某检验中心综合办公楼在节假日耗能比较大特点尤为适用。多联机 VRV 变频空调系统在部分负荷时的节能效果比较显著，5能效比相对较高。当部分负荷率在 4060之间时，制热工况的能效比(COP)最高可达到 4 左右。为图 1 给出了当室内温度为 20，室外温度为 4时，日本大金公司多联机 VRV 空调机组的性能系数(COP)与负荷率的关系曲线。多联机 VRV 的部分负荷 COP 值较高，最高可达 4.1，而一般风冷热泵冷热水机组的 COP 值满负荷时只有 3.0 以下，部分负荷时会降低到 2.0 以下。当部分负荷率在

9、55左右时，多联机 VRV 机组的性能系数 COP 最高。随着部分负荷率的升高，COP 逐渐下降。一般说来，不论是在冬季还是在夏季多联机 VRV 空调系统在部分负荷时的性能都很好。 结语 多联机组采用变频控制、冷媒直接蒸发冷却,减少了不必要的能量损失，高度智能化的控制,使得机组总是在最优化的条件下运行，在强调建筑节能的今天，多联机以其显著的节能优势，将领跑空调行业。 参考文献： 1薛卫华,沈建芳,苏志军,等 1VRV 空调系统与螺杆式风冷热泵空调系统全年能耗比较J1 制冷技术,2003,4):6-91 2徐秋生,陈启,李海平,许爱民 1 多联式空调系统与水系统空调能耗分析对比J1 中国建设信息供热制冷,2007,8:30-341 3刘圣春,马一太,成建宏 1 变频型房间空调器区域性季节能效比的研究J1 制冷学报,2005,26(2):47-511 4张智力,吴喜平 1VRV 空调系统的节能因素分析J1 能源技术,62002,23(2):59-611 5薛卫华 1 变频控制热泵式 VRV 空调机组运行特性与节能性能试验研究J1 节能技术,2000,21(119):3-51